大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法技术

本发明专利技术公开了一种大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法，将球面网壳结构分为提升部分和非提升部分，将提升部分和非提升部分的所有网壳结构均划分为若干小拼单元，并进行地面拼装；依次将非提升部分小拼单元吊装至安装位置并借助高空安装胎架进行高空安装，将提升部分小拼单元吊装至组装位置并借助预先安装好的组装胎架进行提升部分网壳的组装；利用提升系统液压提升器将提升部分网壳整体提升至安装位置，并与非提升部分网壳合拢连接，形成球面网壳整体；对安装完毕的网壳进行卸载。该方案所采用的大跨度单层球面网壳高空拼装和整体提升组合安装方法，大大减少搭设满堂脚手架或钢结构支撑平台的施工措施费用，有效降低了成本。有效降低了成本。有效降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法


[0001]本专利技术属于建筑施工行业钢结构施工领域，具体涉及一种大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法。

技术介绍

[0002]网壳结构为建筑结果提供了一种新颖合理的结构形式，网壳结构兼有杆件结构和薄壳结构的主要特性，受力合理，可以跨越较大的跨度。网壳结构是典型的空间结构，合理的曲面可以使结构力流均匀，结构具有较大的刚度，结构变形小，稳定性高，节省材料。
[0003]在建筑平面上可以适应多种形状，如圆形、矩形、多边形、扇形以及各种不规则的平面。在建筑外形上可以形成多种曲面。
[0004]网壳结构主要应对使用阶段的外荷载(包括竖向和水平向)进行内力和位移计算，对单层网壳通常要进行稳定性计算，并据此进行杆件设计。
[0005]网壳整体提升技术在施工效率、质量、安全、经济方面有较大优势，在一些单层网壳结构的施工中，由于穹顶结构为单层球面网壳结构，跨度大，矢跨比大，整体刚度偏弱，安装高度高，安装难度大。大跨度网壳结构常规的安装方法是搭设满堂脚手架或钢结构支撑平台进行高空散装。因此，如何控制网壳提升过程中结构体系的应力、应变，提升过程中的同步性，在安装单层球面网壳的施工中尤其重要。
[0006]综上所述，在单层网壳提升的施工中，需要一种安全稳定高效经济的安装方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法，解决了现有技术中单层网壳结构安装及穹顶提升稳定性难保证的问题。
[0008]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0009]大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法，包括如下步骤：
[0010]第一步，将球面网壳结构分为提升部分和非提升部分，球面网壳结构环状区域与竖向垂直交通盒区域为非提升部分，中庭部位网壳为提升部分；
[0011]第二步，将提升部分和非提升部分的所有网壳结构均划分为若干小拼单元，并进行地面拼装；
[0012]第三步，依次将非提升部分小拼单元吊装至安装位置并借助高空安装胎架进行高空安装，将提升部分小拼单元吊装至组装位置并借助预先安装好的组装胎架进行提升部分网壳的组装；
[0013]第四步，利用提升系统液压提升器将提升部分网壳整体提升至安装位置，并与非提升部分网壳合拢连接，形成球面网壳整体；
[0014]第五步，对安装完毕的网壳进行卸载。
[0015]非提升部分网壳安装包括高空胎架安装及网壳高空安装，具体的施工过程包括：
[0016]胎架安装：在球面网壳结构环状区域，沿内环梁布置若干支撑胎架，相邻支撑胎架
之间设置横梁，形成闭合的环形安装胎架整体；
[0017]竖向垂直交通盒区域，设置若干支撑胎架，其中部分下部悬空的区域预先设置转换梁，在转换梁上设置支撑胎架，支撑胎架之间设置横梁，形成闭合的交通盒安装胎架整体；
[0018]网壳高空安装：依次将小拼单元吊装至相应的胎架上进行高空安装。
[0019]所述非提升部分网壳安装的具体过程如下：
[0020]首先，安装环状区域的网壳，再安装竖向垂直交通盒区域的网壳；待两部分网壳结构安装就位后，对两个区域之间的杆件进行高空补杆，形成完整的非提升部分网壳结构。
[0021]所述网壳小拼单元采用起重机吊装到安装位置，对小拼单元的空间坐标进行校正后临时固定；随后分别向两侧进行小拼单元的顺序安装就位；当相邻两个小拼单元网壳安装确认无误后，对之间的后补杆件进行安装就位；再次确认安装无误后对相邻小拼单元杆件进行焊接连接。
[0022]提升部分网壳组装包括胎架安装、网壳组装、网壳整体加固；其中，
[0023]胎架安装：提升部分网壳在低层楼面上的投影位置进行组装，共设置三道支撑胎架，在组装层中心位置设置第一道转换桁架支撑架，在组装层中空部分下方环向设置若干组装支撑架组成第二道支撑胎架整体，在组装层投影边缘位置依次设置若干胎架组成第三道支撑胎架整体；
[0024]网壳组装：将小拼单元吊装至楼面安装位置，依次从中庭中心转换桁架支撑架向周边安装小拼单元，直至提升部分网壳结构组装完成；
[0025]网壳整体加固：在组装完成的提升部分网壳结构的中心圆环处下方设置中撑杆，中撑杆下端设置加固钢绞线连接件，在网壳下提升点处设置受拉连接件，在加固钢绞线连接件和受拉连接件之间拉设预应力钢绞线拉索并进行张拉，对提升部分网壳进行加固，使之形成弦支自平衡网壳结构。
[0026]网壳组装的具体过程如下：
[0027]首先，将第一个小拼单元吊装至中庭中心转换桁架支撑架上，调整就位后，对其空间坐标进行校正后临时固定；然后，分别向两侧进行小拼单元的顺序安装就位，并对相邻两个小拼单元进行补杆连接；最后，确认安装无误后焊接固定。
[0028]提升部分网壳整体提升包括提升系统安装、提升部分网壳整体提升；其中，提升系统安装包括提升支架安装、提升上下吊点安装、控制系统安装；
[0029]提升支架和上吊点安装：在顶层平台主结构上提升点处设置提升架、在提升架上安装提升上吊点；
[0030]提升下吊点安装：提升下吊点与上吊点一一对应设置，在所有提升下吊点位置的网壳结构上表面安装提升下吊点三角提升架，并将三角提升架的竖向杆件作为主受力杆件，竖向杆件的上端连接下提升点，下端与提升单元外环梁连接，下提升点通过下提升连接件与提升钢绞线的下端连接；提升钢绞线上下两端分别与提升上、下吊点连接固定；
[0031]提升控制系统安装：提升控制系统包括液压提升器、液压泵站、传感监测及计算机控制四部分；分别将四部分安装在相应的位置；
[0032]整体提升：通过整体提升控制系统对提升部分网壳进行整体同步提升，提升至安装位置后，进行水平方向调整并临时固定，与非提升部分网壳之间补杆合拢，形成球面网壳
整体。
[0033]在竖向杆件的两侧与提升单元外环梁之间各拉设一根钢丝绳并收紧；用于保持下提升点三角提升架受力体系的稳定。
[0034]所述整体提升的具体过程如下：
[0035]调试提升设备，使得所有提升钢绞线均匀受力；首先，进行试提升，控制提升部分网壳脱离胎架一段距离后锁定，观察一段时间，测量提升单元的变形量，并再次调整至正常状态；然后，开始正式提升，提升过程中，分级施加荷载控制提升速度，并实时观测提升单元的位移及标高，控制所有提升点同步提升；最后，连续提升至目标位置。
[0036]提升部分与非提升部分合拢形成球面网壳整体后，进行整体卸载，具体过程如下：
[0037]首先，对预应力钢绞线拉索进行分批次卸载；其次，对提升系统采取各吊点同步分级、卸载，使提升部分网壳单元结构的自重转移至拼装网壳单元上，形成整体受力；然后，对非提升部分支撑胎架进行卸载；最后，拆除辅助设备。
[0038]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0039]1、该方案所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，将球面网壳结构分为提升部分和非提升部分，球面网壳结构环状区域与竖向垂直交通盒区域为非提升部分，中庭部位网壳为提升部分；第二步，将提升部分和非提升部分的所有网壳结构均划分为若干小拼单元，并进行地面拼装；第三步，依次将非提升部分小拼单元吊装至安装位置并借助高空安装胎架进行高空安装，将提升部分小拼单元吊装至组装位置并借助预先安装好的组装胎架进行提升部分网壳的组装；第四步，利用提升系统液压提升器将提升部分网壳整体提升至安装位置，并与非提升部分网壳合拢连接，形成球面网壳整体；第五步，对安装完毕的网壳进行卸载。2.根据权利要求1所述的大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法，其特征在于：非提升部分网壳安装包括高空胎架安装及网壳高空安装，具体的施工过程包括：胎架安装：在球面网壳结构环状区域，沿内环梁布置若干支撑胎架，相邻支撑胎架之间设置横梁，形成闭合的环形安装胎架整体；竖向垂直交通盒区域，设置若干支撑胎架，其中部分下部悬空的区域预先设置转换梁，在转换梁上设置支撑胎架，支撑胎架之间设置横梁，形成闭合的交通盒安装胎架整体；网壳高空安装：依次将小拼单元吊装至相应的胎架上进行高空安装。3.根据权利要求2所述的大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法，其特征在于：所述非提升部分网壳安装的具体过程如下：首先，安装环状区域的网壳，再安装竖向垂直交通盒区域的网壳；待两部分网壳结构安装就位后，对两个区域之间的杆件进行高空补杆，形成完整的非提升部分网壳结构。4.根据权利要求3所述的大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法，其特征在于：所述网壳小拼单元采用起重机吊装到安装位置，对小拼单元的空间坐标进行校正后临时固定；随后分别向两侧进行小拼单元的顺序安装就位；当相邻两个小拼单元网壳安装确认无误后，对之间的后补杆件进行安装就位；再次确认安装无误后对相邻小拼单元杆件进行焊接连接。5.根据权利要求1所述的大跨度单层球面网壳高空安装及整体提升组合安装方法，其特征在于：提升部分网壳组装包括胎架安装、网壳组装、网壳整体加固；其中，胎架安装：提升部分网壳在低层楼面上的投影位置进行组装，共设置三道支撑胎架，在组装层中心位置设置第一道转换桁架支撑架，在组装层中空部分下方环向设置若干组装支撑架组成第二道支撑胎架整体，在组装层投影边缘位置依次设置若干胎架组成第三道支撑胎架整体；网壳组装：将小拼单元吊装至楼面安装位置，依次从中庭中心转换桁架支撑架向周边安装小拼单元，直至提升部分网壳结构组装完成；网壳整体加固：在组装完成的提升部分网壳结构的中心圆环处下方设置中撑杆，中撑杆下端设置加固钢绞线连接件，在网壳下提升点处设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建全，赵胡，
申请(专利权)人：五冶集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：